Vorstellung des Instituts für Energietechnik · Institut für Energietechnik • Fokus: nichtelektrische Energietechnik • Kompetenz: in den Natur‐, Ingenieur‐und Wirtschaftswissenschaften
Post on 19-Oct-2020
3 Views
Preview:
Transcript
Vorstellung des Instituts für Energietechnik
11. November 2011
Prof. Dr. Georg Erdmann
2
Institut für Energietechnik: Inhalt
fb d / f k d• Aufbau des Instituts / wie funktioniert das Institut?
• Aus welchen Fachgebieten setzt sich das Institut zusammen? Wer sind die Fachgebietsleiter?
• Welche sind die thematischen Schwerpunkte in Lehre und Forschung?
• Auswahl aktueller Forschungsprojekte
• Projektstudium Ingenieurwissenschaften (PIW)
© Prof. Dr. Georg Erdmann
3
Institut für Energietechnik
• Fokus: nichtelektrische Energietechnik• Fokus: nichtelektrische Energietechnik
• Kompetenz: in den Natur‐, Ingenieur‐ und WirtschaftswissenschaftenWirtschaftswissenschaften
• Grundlagenforschung sowie anwendungsbezogene d i liti h Thund energiepolitische Themen
Prozesstechnischer Ansatz als Unterscheidungs‐k l d F k ltät (M hi dmerkmal zu anderen Fakultäten (Maschinen‐ und
Verkehrswesen, Elektrotechnik und Informatik, Gesellschaftswissenschaften und Management) g )
Aktualität durch den Wandel der Energiemärkte, insbesondere bei den leitungsgebundenen Energien
© Prof. Dr. Georg Erdmann
insbesondere bei den leitungsgebundenen Energien
4
Fachgebiete / Fachgebietsleiter
/ f d• Energiesysteme / Prof. Dr. Georg Erdmann
• Energietechnik und Umweltschutz / g /Prof. Dr.‐Ing. George Tsatsaronis
• Energieverfahrenstechnik Umwandlungstechniken• Energieverfahrenstechnik, Umwandlungstechniken regenerativer Energien / Prof. Dr. Frank Behrendt
H i d R l f h ik /• Heiz‐ und Raumlufttechnik / Prof. Dr.‐Ing. Martin Kriegel
Maschinen und Anlagentechnik / Prof. Dr.‐Ing. Felix Ziegler
© Prof. Dr. Georg Erdmann
5
Projektstudium Ingenieurwissenschaften PIW
S lb t B b it i K l A f b t ll• Selbst. Bearbeitung einer Komplexe Aufgabenstellung
• Motivation für das Studium durch frühzeitigen Kontakt zum ingenieurwissenschaftl. Aufgabengebiet
• Motivation dafür warum das Studium zunächst mitMotivation dafür, warum das Studium zunächst mit mathematischen, natur‐ und ingenieurwissenschaftl. Grundlagen beginnt
• Erproben der team‐ und projektorientierten Ingenieurtätigkeit g g
• Bewertung je 1/3 Projektdurchführung Projektbericht und Präsentation
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Projektbericht und Präsentation
FachgebietFachgebietFachgebietFachgebietEnergietechnikEnergietechnik
und Umweltschutzund Umweltschutz
Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr. h.c.George Tsatsaronis
Fachgebiet Energietechnik und Umweltschutz
Prof. Dr. Georg Erdmann
www. energietechnik.tu-berlin.de
LehrveranstaltungenLehrveranstaltungen
In deutscher Sprache● Thermodynamik I● Energietechnik I und II● Energietechnik I und II ● Kraftwerkstechnik● Vertiefendes Rechnerpraktikum zur Energietechnik
In englischer Sprache● D i A l i d O ti i ti f● Design, Analysis and Optimization of
Energy Conversion Systems● Energy Engineering I and II● Energy Engineering I and II● Thermal Design of Compression Refrigeration
Machines
Prof. Dr. Georg Erdmann
● Refrigeration Installations
ForschungsthemenForschungsthemen
● Thermodynamische, wirtschaftliche und ökologische Optimierung energietechnischerökologische Optimierung energietechnischer Anlagen
● Kosteneffiziente Abtrennung von CO● Kosteneffiziente Abtrennung von CO2
● Hydrothermale Carbonisierung von Biomasse
● Entwicklung und Bewertung fortschrittlicher Energieumwandlungskonzepte
● Microenergy – Versorgung strukturschwacherRegionen
Prof. Dr. Georg Erdmann
Wirtschaftliche CO2 Reduktion bei der9
Wirtschaftliche CO2-Reduktion bei der Stromversorgung einer Region
Die Region L. wird durch ein Braunkohlekraftwerk des örtlichen Energieversorgers V. mit Elektrizität versorgt. V. ist sich seiner sozialen und ökologischen Verantwortung bewusst.
d d d h d lVor dem Hintergrund des europaweiten Emissionshandels überlegt der Vorstand von V., wie CO2‐Emissionen wirtschaftlich reduziert werden können. Unter anderem
d f l d F t htwerden folgende Fragen untersucht:
– Sind Energieeinsparungen ausreichend?
I t d Ei t B t ff ll d b– Ist der Einsatz von Brennstoffzellen und erneuerbaren Energien sinnvoll?
– wie groß sollten deren Anteile in einem zukünftigen g gKraftwerkspark sein?
– Können Blockheizkraftwerke einen Beitrag zur Stromversorgung leisten?
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Stromversorgung leisten?
(Betreuer: Andreas Christidis)
Fachgebiet Energieverfahrenstechnik10
Fachgebiet Energieverfahrenstechnik, Umwandlungstechniken
regenerativer Energien (EVUR)regenerativer Energien (EVUR)
© Prof. Dr. Georg Erdmann
11
Lehre im Fachgebiet EVUR
• Brennstofftechnik• Brennstofftechnik
• Energieverfahrenstechnik
• Reaktionstechnik
• Technik der Luftreinhaltung
• Technische ReaktionsführungTechnische Reaktionsführung
• Technologie nachwachsender Rohstoffe
• Umwandlungstechniken regenerativer Energien
© Prof. Dr. Georg Erdmann
• Verbrennung
12
Forschung im Fachgebiet EVUR
• Anlagen, Messtechnik und Analytik
• Bereich Thermochemische Prozesse in Festbettreaktoren
• Bereich Energiesysteme
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Erzeugung CO neutraler Brenngase durch13
Erzeugung CO2-neutraler Brenngase durch Vergasung von Biomasse in der Wirbelschicht
• Aus Biomasse dem einzigem regenerativen Kohlenstoffträger• Aus Biomasse, dem einzigem regenerativen Kohlenstoffträger, können durch biologische wie auch thermochemische Umwandlungsprozesse Brenn‐ bzw. Synthesegase, Kraftstoffe oder auch Rohstoffe für weitere Wirtschaftszweige gewonnenoder auch Rohstoffe für weitere Wirtschaftszweige gewonnen werden
• Zur Erzeugung von Brenngasen aus Biomasse wird Biomasse (z B Holz) in einem Wirbelschichtreaktor vergast In der(z.B. Holz) in einem Wirbelschichtreaktor vergast. In der Erstsemester‐Projektwoche sollen einige grundlegende Aspekte der Wirbelschichttechnik unter dem Gesichtspunkt von Simulation und Experiment näher betrachtet werdenSimulation und Experiment näher betrachtet werden
• Die Wirbelschichttechnik kommt heute in vielen Bereichen der Verfahrens‐ und Energietechnik, aber auch in der Verarbeitungs und Fertigungstechnik zum Einsatz Zu denVerarbeitungs‐ und Fertigungstechnik zum Einsatz. Zu den Anwendungen gehören katalytische Reaktionen, Trocknungs‐, Misch‐, Klassier‐, Beschichtungs‐, Granulations‐ und Kristallisationsverfahren Rösten oder auch Kalzinations‐
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Kristallisationsverfahren, Rösten oder auch Kalzinations‐, Entgasungs‐, Vergasungs‐ und Pyrolyseverfahren
(Betreuer: Johannes Wellmann)
14
FG Heiz- und Lüftungstechnik
Fachgebiet für Heiz und Raumlufttechnik ehemals• Fachgebiet für Heiz- und Raumlufttechnik, ehemals Hermann-Rietschel-Institut (HRI), ging aus der von Hermann Rietschel 1885 gegründeten „Prüfstelle für Heizungs und Lüftungseinrichtungen” hervor Es ist dasHeizungs- und Lüftungseinrichtungen hervor. Es ist das weltweit älteste Universitätsinstitut für Heizungs- und Lüftung
• 40 % des Primärenergiebedarfs werden zur Versorgung von Gebäuden eingesetzt hohes Optimierungspotential
• 90 % der Lebenszeit befinden wir uns in Innenräumen hohe Relevanz von Ergebnissen des HRI
• Erarbeitung von Normen, welche die Entwicklung der Heiz-und Raumlufttechnik in Deutschland mit geprägt haben
© Prof. Dr. Georg Erdmann
15
Lehre FG Heiz- und Lüftungstechnik
E i t fü G bä d• Energiesysteme für Gebäude
• Anlagen‐ und Rohrnetzplanung
• Computerunterstützte Energieplanung für Gebäude
• Energie‐ und Anlagentechnik für Gebäude
B d h t• Brandschutz
• Labor Gebäudetechnik
• Projekt Gebäudeenergietechnik
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Forschungsschwerpunkte16
ForschungsschwerpunkteHeiz- und Raumlufttechnik
• Thermische und hygienische Behaglichkeit in InnenräumenInnenräumen
• Energieeffiziente Klimatisierung von InnenräumenInnenräumen
• Energieeffiziente Komponenten der Heiz‐ und Raumlufttechnikder Heiz und Raumlufttechnik
• Energiespeicherung und LastverschiebungLastverschiebung
• Elektronische Luftqualitätsmessung
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Fachgebiet17
FachgebietMaschinen- und Energieanlagentechnik
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Lehre im Fachgebiet18
Lehre im FachgebietMaschinen- und Energieanlagentechnik
Für das Grundstudium / Bachelorstudiengänge:
• Technische Wärmelehre (Wirtschaftsingenieurwesen u.a.)
• Energie‐ Impuls‐und Stofftransport (EIS) I (Energie‐ und Prozesstechnik und alle Studiengänge der Fakultät II)
Für das Hauptstudium / Masterstudiengänge:
M hi l h (i b Wi t h ft i i ) it d• Maschinenlehre (insbes. Wirtschaftsingenieurwesen) mit den Vertiefungen (regenerative Energie, Brennstoffzellen)
• Kältetechnik
• Reformprojekt Energieseminar
• Laborpraktika
© Prof. Dr. Georg Erdmann
p
Forschungsfelder im FachgebietForschungsfelder im FachgebietMaschinen- und Energieanlagentechnik
Komponenten Absorptionskälte (Solares KühlenKomponenten, Absorptionskälte (Solares Kühlen, Pilotanlagen, Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung)Prototypen: Dampfstrahlkälte
Wärmespeicher
Absorptionskälteanlage
Wärmespeicher Thermosyphon-PumpeWirbelrohr
Grundlagen:Grundlagen:Wärme- und Stoffübergang, (Verdampfung, Kondensation, Absorption, Desorption ...)
Blasensieden
und: Systemanalyse
Prof. Dr. Georg Erdmann
und: Systemanalyse, Machbarkeitsstudien, Projektbegleitung …
TU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU Berlinergieergieergieergieergieergieenenenenenen
20
Fachgebiet Energiesystemetemetemetemetemetemetemetemeteme
ergieergieergieergieergieergieenenenenenensyssyssyssyssyssys
© Prof. Dr. Georg Erdmann
TU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU Berlinergieergieergieergieergieergieenenenenenen
21
Lehre im FG Energiesystemetemetemetemetemetemetemetemeteme
ergieergieergieergieergieergieenenenenenensyssyssyssyssyssys• Wirtschaftliche Grundlagen für Studierende
der Ingenieurwissenschaften
• Energiewirtschaft
• Energy Economics
• Energiesysteme
• Neue Entwicklungen auf den Energiemärkten
© Prof. Dr. Georg Erdmann
TU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU Berlinergieergieergieergieergieergieenenenenenen
22
Systemanalysen
Forschungsprofil FG Ensystemetemetemetemetemetemetemeteme
ergieergieergieergieergieergieenenenenenensyssyssyssyssyssysSystemanalysen
OptimierungÖkonometrie
WettbewerbWindkraft
Unternehmens-strategien
Kosten, Preise
Wettbewerb
Brennstoffzelle Regelenergie
Versorgungs-MärkteInnovationenWasserstoff
Volkswirtschaftsystem
I i iEnWG
EEGBio-Kraftstoffe
CO Z ifikIndustrieökonomikEvolutionstheorie
InvestitionenCO2-Zertifikate
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Public Choice
23
Ensys: PIW-Projekte
G id P it (L Ditt ) W b d t t G id• Grid Parity (Lars Dittmar): Was bedeutet GridParity von Photovoltaik‐Systemen? Welche Auswirkungen sind zu erwarten? g
• Nutzung von Mikro‐KWK (Johannes Henkel): Wie werden die Anlagen ausgelegt? WonachWie werden die Anlagen ausgelegt? Wonach richten sich die Betriebsstrategien?
P t G (A G i d M k G bi )• Power to Gas (Arne Grein und Markus Graebig): Kann Power to Gas als Stromspeicher verstanden werden? Von welchen Kriterien hängt deren Wirtschaftlichkeit ab?
© Prof. Dr. Georg Erdmann
24
PIW-Projekt Power to Gas
Di O ti kö t t t d i Z it itDiese Option könnte genutzt werden, um in Zeiten mit viel Wind oder Sonne und geringer Nachfrage überschüssige Energiemengen in Form von Wasserstoff g g goder Methan umzuwandeln.– Rückverstromung in Zeiten mit einem knappen St b tStromangebot
– Versorgung anderer Energieverbraucher im Wärmesektor oder im VerkehrWärmesektor oder im Verkehr
– Das Verfahren steht jedoch im direkten Wettbewerb und Preiskonkurrenz mit der Erdgasversorgung
– Zudem entstehen bei der Umwandlung in Wasserstoff und Methan signifikante Wirkungsgradverluste
© Prof. Dr. Georg Erdmann
Wirkungsgradverluste.
top related